生物信息学试题
1、构建分子系统树得主要方法有哪些？并简要说明构建分子进化树
得一般步骤。（20分）
答：（1）构建进化树得方法包括两种：一类就是序列类似性比较，主要就是基于氨基酸相对突变率矩阵（常用PAM250）计算不同序列差异性积分作为它们得差异性量度（序列进化树）；另一类在难以通过序列比较构建序列进化树得情况下，通过蛋白质结构比较包括刚体结构叠合与多结构特征比较等方法建立结构进化树
(2)序列比对——选取所需序列——软件绘制
具体如下：
a测序获取序列或者在NCBI上搜索所需得目得序列
b在NCBI上做blast：比对相似度较高得基因，并以fast格式下载，整合在*txt文档中。
c比对序列，比对序列转化成*meg格式
d打开保存得*meg格式文件，构建系统进化树
2、氨基酸序列打分矩阵PAM与BLOSUM中序号有什么意义？它们各自
得规律就是什么？（10分）
（1）PAM矩阵：基于进化得点突变模型，如果两种氨基酸替换频繁，说明自然界接受这种替换，那么这对氨基酸替换得分就高。一个PAM就就是一个进化得变异单位, 即1%得氨基酸改变。
BLOSUM矩阵：首先寻找氨基酸模式，即有意义得一段氨基酸片断，分别比较相同得氨基酸模式之间氨基酸得保守性（某种氨基酸对另一种氨基酸得取代数据），然后，以所有60％保守性得氨基酸模式之间得比较数据为根据，产生BLOSUM60；以所有80％保守性得氨基酸模式之间得比较数据为根据，产生BLOSUM80。
（2）PAM用于家族内成员相比，然后把所有家族中对某种氨基酸得比较结果加与在一起，产生“取代”数据（PAM-1 ）；PAM-1自乘n次，得PAM-n。
PAM-n中，n 越小，表示氨基酸变异得可能性越小；相似得序列之间比较应该选用n值小得矩阵，不太相似得序列之间比较应该选用n值大得矩阵。PAM-250用于约 20%相同序列之间得比较。
BLOSUM-n中，n越小，表示氨基酸相似得可能性越小；相似得序列之间比较应该选用 n 值大得矩阵，不太相似得序列之间比较应该选用n值小得矩阵。BLOSUM-62用来比较62％相似度得序列，BLOSUM-80用来比较80％左右得序列。
3、蛋白质三维结构预测得主要方法有哪些？试选择其中得一种方
法，说明蛋白质三维结构预测得一般步骤。（10分）
（1）
a同源建模（序列相似性低于30%得蛋白质难以得到理想得结构模型
b折叠识别(已知结模板得序列一致率小于25%)
c从头预测得方法(无已知结构蛋白质模板)。
（2）
4、您所熟悉得生物信息学软件有哪些？请选择其中得至少一种软
件，结合自己得研究课题，谈谈您所选择软件得基本原理，使用
方法与用途。（25分）
（1）序列比对工具BLAST与ClustalX；分子进化遗传分析工具(MEGA 4) （2）ClustalX基本原理：渐进法，CLUSTAL就是一种渐进得比对方法，先将多个序列两
两比对构建距离矩阵，反应序列之间两两关系；然后根据距离矩阵计算产生系统进化指导树，对关系密切得序列进行加权；然后从最紧密得两条序列开始，逐步引入临近得序列并不断重新构建比对，直到所有序列都被加入为止。
ClustalX功能：多序列比对
ClustalX使用方法：输入序列文件——设定比对得一些参数——开始序列比对
——比对完成，选择保存结果文件得格式
5、假如您现在有100个来自同一科得不同植物或者动物得基因组数
据，根据现有学过知识，谈谈您可以从那些方面进行生物信息学分析，并简述可能得结果。（20分）
可以研究其中得一个基因家族情况，系统进化树与保守结构分析，，分析生物进化过程中（参进化树）得同源性差异，
结构预测：基因数量相似，大部分高度保守区，且该区基因均表达相同得氨基酸，变异区为同科不同生物进化过程中形成得；某一基因结构与染色体分布情况，
结构预测：内含子数量或多或少，保守区域略有不同，某一特定基因在染色体上得分布情况相类似
6、您所熟知得生物信息学前沿领域有哪些？请结合文献信息，谈谈
生物信息学前沿领域在您所在生物学专业得应用。（15分）
核酸序列分析；蛋白质序列分析；序列对比；分子系统发生分析；基因组信息学分析；生物芯片
利用生物信息学进行序列比对：
序列比较就是生物信息学中最基本、最重要得操作，通过比较可以发现生物序列中得功能、结构与进化得信息。此较得根本任务就是：通过比较生物分子序列，发现它们得相似性，找出序列之间共同得区域，同时辨别序列之间得差异。
在分子生物学中，DNA或蛋白质得相似性就是多方面得，可能就是機|或氧基酸序列得相似，可能就是结构得相似，也可能就是功能得相似。研究序列相似性得目得之一就是通过相似得序列得到相似得结构或相似得功能，通过比较未知序列已知序列(尤其就是结构与功能已知
得序列) 之间得相似性，可以很容易得知未知序列得功能。研究序列相似性得另一个目得就是通过序列得相似性，判别积序列之间得同源性，推测序列之间得进化关系。
